Переклад з сайту Electric DIY Lab
Всім привіт, представляю вам виготовлену мною машину для намотки тороїдальних котушок на базі Arduino. Машина автоматично намотує дріт і повертає тороїд. В якості інтерфейсу я використовував енкодер і ЖК-екран 16 2. Користувач може вводити такі параметри, як діаметр котушки, кількість обертів і кут намотки.
У цій статті я розповім, як побудувати цю машину і дам подробиці її роботи.
На відео все докладно описано - можна подивитися його або прочитати статтю.
Комплектуючі
Список комплектуючих для самостійного складання:
- Arduino Nano
- Драйвер крокового двигуна A4988
- Енкодер
- РК-дисплей 16 ст.12 I2C
- Кроковий двигун Nema 17
- Двигун 1000 RPM
- Ремінь
- L293D
- Алюмінієвий профіль 20 ст.120
- Болти/гайки
- Лист фанери 12 мм
Подробиці збирання
Намоточне кільце
Перстень я виготовив з фанери 12 мм. Зовнішній діаметр - 145 мм, внутрішній - 122 мм. Є поглиблення довжиною 43 мм і глибиною 5 мм для котушки.
У кільці я зробив один розріз і замок для його відкривання. Відкривши замок, ми розміщуємо тороїдальну котушку всередині кільця.
Також у кільця є поглиблення по зовнішній стороні, 8 мм шириною і 4 мм глибиною, в якому розміщується ремінь шириною 6 мм.
Котушка
Котушка для медного провода, которую я выточил из нейлонового стержня. Всі розміри показано на картинці.
Матеріал обраний тому, що нейлон, по-перше, легше алюмінію, по-друге, його легко точити на верстаті. Крім того, коли машина працює, він не вагається так сильно.
Корпус машини
Корпус також зроблений з фанери 12 мм. На ньому закріплені три напрямних ролика, розставлені приблизно в 120 ° один від одного.
Ролики зроблені з підшипників 626Z, гайок і болтів. На них буде обертатися наше дерев'яне намоточне кільце.
Верхня частина кільця відкидається, а після закриття затискається за допомогою барашкової гайки. Відкинувши цю частину, ми встановлюємо кільце всередину машини. Повернувши її на місце, потрібно притиснути до неї ролик так, щоб він увійшов у борозню.
Ролики-власники тороїду
Це ролик, що обертає котушку, і одночасно утримує її. Я викрав їх з нейлонового стрижня на моєму токарному міні-верстаті. Всі розміри наведені на фото.
Ролики я забезпечив поролоновою стрічкою, вона добре тримає котушку і та не проковзує. Важливо використовувати барашкові гайки для закріплення напрямних - звичайні від вібрації відкручуються.
Зверху і знизу кожного ролика я поставив по фланцевому підшипнику.
Кріплення крокового двигуна
Так я закріпив кроковий двигун, NEMA17. Він обертає котушку, що дозволяє автоматично намотувати дріт по всій її окружності і не вимагає ручного обертання.
Двигун постійного струму
Цей мотор обертає намоточне кільце. Я використовував Orange Jhonson 12v Dc Motor 300 RPM. Вам раджу взяти мотор на 600 RPM або 1000 RPM.
Ремінь має 600 мм в довжину і 6 мм в ширину. Власник мотора, що кріпиться до алюмінієвого профілю, також зроблений з фанери.
Інфрачервоний датчик
Your browser does not support HTML5 video.
Я використовував датчик від SeedStudio. Він відправляє сигнал на контакт обробки переривань Arduino - таким чином Arduino може підраховувати кількість обертів кільця.
Я закріпив датчик на алюмінієвому профілі так, щоб замок кільця заодно працював і відбиваючою поверхнею, на яку реагує датчик.
Цей датчик видає по 2 сигнали за один поворот кільця - коли дерево змінюється металом, сигнал змінюється з низької напруги на високу, а потім навпаки. Обробник переривань реєструє дві зміни стану. Тому для підрахунку реальної кількості поворотів мені довелося ділити кількість спрацьовувань навпіл.
Заснування апарату
Підстава теж зроблена з фанери 12 мм, має розміри 300х200 мм. Чотири гумові ніжки будуть міцно і добре тримати машину, і допоможуть уникнути непотрібної вібрації.
Для встановлення компонентів я закріпив на підставі алюмінієвий профіль. Обожнюю його за гнучкість у використанні. Всі компоненти можна легко встановлювати на профілі і рухати вздовж нього. Дозволяє легко вирівнювати компоненти відносно один одного.
Корпус контролера
Коробочка роздрукована на 3D-принтері, всередину встановлені плата, РК-дисплей і енкодер. Корпус надає професійний вигляд всьому проекту, а також забезпечує зручне налаштування апарату. Корпус закріплений на підставі за допомогою металевої скоби.
Схема з "єднання
Код
- Arduino
- Бібліотека ЖК-дисплея
- Бібліотека драйвера крокового двигуна
Навігація у меню
ЖК-дисплей використовується для виводу інформації, а енкодер - для введення.
Перший екран з привітанням.
На другому екрані потрібно ввести зовнішній діаметр котушки - апарат підтримує котушки різних діаметрів.
На третьому екрані потрібно ввести кількість витків.
На четвертому екрані потрібно ввести кут покриття котушки. 360 ° означає, що котушка буде покрита дротом цілком. 720 ° означає, що котушка буде обмотана дротом двічі по кола.
На 5-му екрані можна перевірити всі вхідні дані перед тим, як запустити машину. Якщо все вірно, натискаєте на енкодер, і машина стартує.
6-й екран демонструє кількість витків у реальному часі.
7-й екран з'являється по закінченню роботи.
Див. також:
- "ІТЕР: комутуюче обладнання "
- «Як я робив собі АВР для генератора»
- «Магнітні рекорди»
